Спосіб селективної ізоляції припливу мінералізованих пластових вод в свердловинах

Cпособ селективной изоляции притока минерализованных пластовых вод в скважинах, заклю чающийся в закачке в обводненный пласт водного раствора солей щелочных металлов органических кислот, взаимодействующих с пластовой водой путем образования органического осадка, отличающийся тем, что в скважину закачивают водный раствор натриевых солей СЖК, карбоната и бикарбонита аммония, образующих органоминеральный осадок, при следующих соотношениях, мас.%: Натриевые соли СЖК 12–30 Карбонат и бикарбонат аммония 12–36 Вода Остальное (13) 29430 (11) UA Натриевые соли СЖК 12–30 Карбонат и бикарбонат аммония 12–36 Вода Остальное, которые в результате обменных реакций с пластовой водой образуют органоминеральный осадок. Сущность изобретения заключается в следующем: гелеобразный осадок кальциевых и магниевых солей органических кислот, обладая гидрофильностью и адгезией, формирует из тонкодисперсных частиц карбонатов Са и Mg сравнительно крупные агрегаты, которые надежно закупоривают водопроводящие каналы в пласте. Формирование агрегатов частиц наглядно видно при проведении реакции в открытом объеме. В колбу, содержащую водный раствор натриевых солей СЖК, карбоната и бикарбоната аммония, добавляют раствор хлористого кальция. Реакция происходит моментально с образованием взвешенных тонкодисперсных частиц, которые в течение 1,5–2 часов оседают на дно колбы в виде агрегатов. В качестве натриевых солей СЖК использовались соли монокарбоновых кислот (капронат натрия СН3(СН2)4СО2Na и анантат натрия СН3(СН2)5СО2Na) и соли дикарбоновых кислот (адипат натрия СО2Na (CH2)4 CО2Na). Капронат и энантат натрия содержатся в продукте химической промышленности АНСК–50, адипат натрия – в щелочном стоке производства капролактама (ТУ 113–03–488–84). АНСК–50 представляет собой светло-желтую жидкость, содержащую 24 % мас. натриевых (19) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к способам селективной водоизоляции и может быть использовано для изоляции притока минерализованной воды в нефтяных и газовых скважинах. В качестве прототипа выбран способ блокирования водоносных песков с помощью осадков из мыл, заключающийся в закачке в скважину водорастворимых солей щелочных металлов органических кислот (мыл), которые, вступая в реакцию с пластовыми водами, содержащими ионы Са и Mg, образуют гелеобразный органический осадок, закупоривающий водопроводящие каналы. Недостатком данного способа является низкая механическая прочность коллоидного осадка, приводящая к его разрушению и выносу из пласта. Задачей настоящего изобретения является повышение механической прочности водоизоляционного экрана путем образования органоминерального осадка. Для достижения поставленной задачи в известном способе селективной изоляции притока минерализованной пластовой воды в скважинах, заключающемся в закачке в обводненный пласт водного раствора солей щелочных металлов органических кислот (мыл), взаимодействующих с пластовой водой путем образования органического осадка, согласно изобретению, в скважину закачивают водный раствор солей щелочных металлов синтетических жирных кислот (СК), карбоната и бикарбоната аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%: C2 _______________________ 29430 мыл СЖК фракции С5–6 и 76 % воды. Щелочной сток производства капролактама (ЩСПК) – водный раствор темно-коричневого цвета, содержит 18– 30% мас. адипата натрия, до 10% смол и до 0,8% циклогексанола. Не исключается применение натриевых солей других органических кислот как синтетических, так и животного или растительного происхождения. Механическая прочность водоизоляционного экрана проверялась на промышленной установке по определению проницаемости кернов УИПК– 1М с керновой сборкой из естественных образцов-коллекторов с открытой пористостью 0,222 долей единицы и абсолютной проницаемостью 477,5 мкм2 ×10-15. В насыщенную раствором СаСl2 керновую колонку вводилась композиция, состоящая из водного раствора натриевых солей синтетических жирных кислот (СЖК), карбоната и бикарбоната аммония. Модель в закрытом состоянии оставлялась на 1 сутки для выдержки и образования осадка. При контрольной проверке проницаемости давление фильтрации повысилось и стабилизировалось на уровне 28 кгс/см2 при затухании фильтрации в 2,7 раза. При этом на выходе модели не наблюдались продукты реакции. Это свидетельствует о том, что водоизоляционный экран не разрушался. Для сопоставления результатов аналогичные опыты проводились отдельно с натриевыми солями СЖК и с водными растворами карбоната и бикарбоната аммония. При контрольных проверках проницаемости во всех опытах повышения давления на входе не наблюдалось, одновременно на выходе фиксировались продукты реакции, что свидетельствовало о разрушении водоизоляционного экрана. Количественное соотношение химических реагентов, используемых в заявляемом способе, следующее: Натриевые соли СЖК 12–30 % мас. Карбонат, бикарбонат аммония 12–36 % мас. Вода Остальное Нижний предел концентрации веществ ограничивается минимальным объемом осадка, необходимым для кольматации водопроводящих каналов, верхний – максимальной концентрацией натриевых солей СЖК в отходах химической промышленности и растворимостью карбоната и бикарбоната аммония в воде. Дополнительно композиция, состоящая из водного раствора натриевых солей СЖК, карбоната и бикарбоната аммония, оказывает положительное влияние на нефтегазоносные пласты (часть пласта), заключающееся в очистке призабойной зоны пласта от выпавших тяжелых фракций углеводородов и от частиц, кольматирующих поры пласта. Углекислый газ, выделяющийся при температурном разложении бикарбоната аммония, растворяется в тяжелых фракциях углеводородов, увеличивая их подвижность и способствуя выносу из скважины. Способ реализован в лабораторных условиях. Насыпная модель (песок) насыщались водным раствором хлористого кальция с концентрацией ионов Са, соответствующей пластовым водам газовых месторождений Украины. Проницаемость замерялась объемным методом. Затем в модель вводилась композиция, состоящая из водного раствора натриевых солей СЖК, карбоната и бикарбоната аммония. По истечении суток производился контрольный замер проницаемости. Для сравнения результатов на насыпных моделях производились эксперименты отдельно с водными растворами натриевых солей СЖК и карбоната, бикарбоната аммония. Результаты экспериментов сведены в таблицу: При контрольной проверке проницаемости насыпных моделей после обработки водными растворами карбоната и бикарбоната аммония, а также водными растворами натриевых солей СЖК проницаемость снижалась вначале на 65–73% с одновременным выходом продуктов реакции, а затем по мере выноса последних из песка восстанавливалась до прежнего уровня. В насыпных моделях, обработанных композицией, состоящей из водного раствора натриевых солей СЖК, карбоната и бикарбоната аммония, проницаемость снизилась на 92–94% и оставалась на том же уровне при последующих прокачках воды (до 10 объемов парового пространства). При этом на выходе модели не наблюдались продукты реакции, что свидетельствовало о том, что водоизоляционный экран не разрушался. Использование предлагаемого способа селективной изоляции притока минерализованных пластовых вод в скважинах обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: 1. Увеличение механической прочности водоизоляционного экрана до уровня достаточного для надежной изоляции водопритоков в скважинах. 2. Очистка призабойной зоны пласта от тяжелых фракций углеводородов и промывка поровых каналов от кольматирующих частиц. 3. Доступность и дешевизна применяемых химических реагентов. Натриевые соли СЖК содержатся в отходах химического производства (окисление парафина, производство капролактама и т. п.). Водные растворы карбоната и бикарбоната аммония получают попутно при очистке природного газа от углекислого газа. Данный способ может использоваться при ремонтно-изоляционных работах в нефтяных и газовых скважинах для изоляции притока минерализованных пластовых вод независимо от их положения в продуктивном горизонте (нижние, верхние воды, отдельные обводненные пласты и пропластки). Дешевизна и доступность слагаемых компонентов тампонажного раствора, простая технология, значительное сокращение трудовых затрат и времени, высокая экономичность обеспечат заявляемому способу значительный экономический эффект. Натриевые соли СЖК (мыла), являясь анионными ПАВ, отмывают поры пласта от кольматирующих их частиц. 2 29430 Состав Соотношение в Проницаемость по воде, Д Снижение прони- Выход продуктов цаемости, % реакции % мас. карбонат, бикарбонат аммония, вода карбонат, бикарбонат аммония капронат, энантат натрия вода карбонат, бикарбонат аммония капронат, энантат натрия вода карбонат, бикарбонат аммония адипат натрия вода до обработки после обработки 30,3 69,7 1,05 0,37–1,01 65–4 12,4 1,54 0,12 92 14,1 73,5 31,4 24 Да Нет 0,424 0,027 93,5 Нет 44,6 14,6 18,0 67,4 0,934 0,065 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3 93 Нет 29430 4